[发明专利]利用磷尾矿制备有机酸柱撑水滑石的复合阻燃剂的方法

说明书

本发明提供一种利用磷尾矿制备有机酸柱撑水滑石的复合阻燃剂的方法，该方法包括以下步骤：将磷矿浮选所得的高镁磷尾矿进行水洗、煅烧去除有机物后与无机酸混合，得到含Ca²⁺、Mg²⁺的溶液；向含Ca²⁺、Mg²⁺的溶液加入一定量的氨水反应除杂，过滤后，加入一定量的铝盐溶液，搅拌混匀，滴加碱性溶液，反应，晶化，得到钙镁铝水滑石；向上述钙镁铝水滑石中加入一定浓度的有机酸钠盐溶液，剧烈搅拌，反应，晶化，过滤，洗涤至中性，干燥，碾磨成粉末，即得到阻燃性能优异的有机酸柱撑水滑石有机‑无机阻燃剂产品。本发明所得的有机‑无机螯合的阻燃剂材料具有优异的阻燃性能，且有效回收利用了高镁磷尾矿中的有价元素，为磷尾矿的综合利用开辟了新途径。

技术领域

本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，特别涉及一种利用磷尾矿制备有机酸柱撑水滑石的复合阻燃剂的方法。

背景技术

我国磷矿资源丰富，但是随着不断的开采易采选的高品位磷矿逐渐减少，现存的绝大部分为难选的中低品位胶磷矿。磷矿在浮选富集过程中，产生的含磷较高的部分作为精矿直接用于磷化工制备各种磷化工产品，而产生的含磷较低杂质矿物较多的组分会直接抛弃，作为磷尾矿露天堆存在尾矿库中。磷尾矿随意堆存在尾矿库，不仅消耗巨大的资金，还会占用大量的土地；同时，日积月累，随着气候天气变化还会造成水土流失，其中有害元素随着水流进入农田环境，严重危害周围生态环境。因此，开发合理有效的磷尾矿的综合利用途径势在必行。

磷矿一般与白云石矿物(MgCO₃·CaCO₃)伴生，磷尾矿中主要组分多为镁质白云石，是一种高镁低磷矿物，对磷尾矿的综合利用问题也多围绕对磷尾矿中主要元素Ca、Mg、P的回收利用制备氢氧化镁和碳酸钙来进行。目前，磷尾矿回收利用制备氢氧化镁阻燃剂和碳酸钙的问题，国内外进行了大量的研究，但现有利用技术大多因生产工艺能耗大成本高、制备产品应用价值低等因素未能实现工业化。

水滑石类化合物又被称作层状双羟基复合金属氢氧化物，其是由层间阴离子与带正电荷的层板有序组装而成的化合物，其结构类似于水镁石Mg(OH)₂。水滑石的组成通式为[M(II)_1-xM(III)_x(OH)₂]^x+A^n-_x/n·mH₂O，其中M²⁺代表层上二价金属离子；M³⁺代表层上三价金属离子；A^n-为层间阴离子；x是M²⁺与[M²⁺+M³⁺]的摩尔比；m是水合系数。因水滑石的特殊结构和组成，其具插层阴离子客体种类和数量可调变性，有层板金属离子可调变性，主体层板电荷密度和分布可调变性等特点。可插入水滑石层间阴离子有简单无机阴离子、有机阴离子、聚合物阴离子、杂多酸配合物阴离子等。水滑石插层材料的制备方法有：共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法和均相沉淀法等，目前水滑石插层化学已得到广泛发展，多种类型的阴离子被引入到主体层状材料的层状区域类，配合物阴离子、富氮大分子有机膦酸根插层的水滑石材料具有独特的结构和性质，如增强的阻燃性。

因此，若能将磷尾矿用于制备水滑石插层材料，对解决磷尾矿的资源化利用问题具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种利用磷尾矿制备有机酸柱撑水滑石的复合阻燃剂的方法，以解决现有磷尾矿资源化利用率低，且产品附加值低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用磷尾矿制备有机酸柱撑水滑石的复合阻燃剂的方法，包括以下步骤：

1)将经过水洗烘干后的高镁磷尾矿煅烧，去除有机杂质后，与无机酸混合，进行浸出反应，待所述浸出反应结束后，过滤，然后，向过滤的滤液中的加入脱色剂，搅拌过滤，得到无机酸分解滤液A；